ЛЕКЦИЯ 1. ИССЛЕДОВАНИЯ В ОБЛАСТИ ИСКУСТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА
________________________________________
1.Основные понятия и определения
2.Область применения
3.Краткий исторический обзор развития работ в
области ИИ
4.Функциональная структура использования СИИ
5.Литература
________________________________________
1.ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Искусственный интеллект (ИИ) - это наука о концепциях, позволяющих вычислительной машине (ВМ) делать такие вещи, которые у людей выглядят разумными.
Центральные задачи ИИ состоят в том, что бы сделать ВМ более полезными и чтобы понять принципы, лежащие в основе интеллекта.
Одна из задач ИИ состоит в том, чтобы, ученые и инженеры, специализирующимся в вычислительной технике, имели необходимые знания, помогающие
им в разрешение трудных проблем.
ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Доказательства теорем;
Игры;
Распознавание образов;
Принятие решений;
Адаптивное программирование;
Сочинение машинной музыки;
Обработка данных на естественном языке;
Обучающиеся сети (нейросети);
Вербальные концептуальные обучения.
ПЛАНЫ НА БУДУЩЕЕ В ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ИИ
В сельском хозяйстве компьютеры должны оберегать посевы от вредителей, подрезать деревья и обеспечивать избирательный уход.
В горной промышленности компьютеры призваны работать там, где возникают слишком опасные условия для людей.
В сфере производства ВМ должны выполнять различного вида задачи по сборке и техническом контроле.
В учреждениях ВМ обязаны заниматься составлением расписаний для коллективов и отдельных людей, делать краткую сводку новостей.
В учебных заведениях ВМ должны рассматривать задачи, которые решают студенты, в поисках ошибок, подобно тому как ищутся ошибки в программе, и устранять их. Они должны обеспечивать студентов книгами, хранящимися в памяти вычислительных систем.
В больницах ВМ должны помогать ставить диагноз, направлять больных в соответствующие отделения, контролировать ход лечения.
В домашнем хозяйстве ВМ должны помогать советами по готовке пищи, закупке продуктов, следить за состоянием пола в квартире и газона в саду.
В настоящее время ни одна из этих вещей не представляется возможной, но исследования в области ИИ могут способствовать их реализации.
КРАТКИЙ ИСТОРИЧЕСКИЙ ОБЗОР РАЗВИТИЯ РАБОТ В ОБЛАСТИ ИИ
Начало исследований в области ИИ (конец 50-х годов) связывают с работами Ньюэлла, Саймана и Шоу, исследовавших процессы решения различных задач.
Результатами их работ явились такие программы как "ЛОГИК- ТЕОРЕТИК", предназначенная для доказательства теорем в исчислении высказываний, и "ОБЩИЙ РЕШАТЕЛЬ ЗАДАЧ".
Эти работы положили начало первому этапу исследований в области ИИ, связанному с разработкой программ, решающих задачи на основе применения разнообразных эвристических методов.
Эвристический метод решения задачи при этом
рассматривался как свойственный человеческому мышлению "вообще", для которого характерно возникновение догадок о пути решения задачи с последующей проверкой их.
КРАТКИЙ ИСТОРИЧЕСКИЙ ОБЗОР РАЗВИТИЯ РАБОТ В ОБЛАСТИ ИИ (ПРОДОЛЖЕНИЕ)
Эвристическому подходу противопоставлялся используемый в ЭВМ
алгоритмический метод, который интерпретировался как
механическое осуществление заданной последовательности шагов, детерминировано приводящей к правильному ответу.
Трактовка эвристических методов решения задач обусловила появление и дальнейшее распространение термина ИИ.
При описании своих программ Ньюэлл и Саймон приводили в качестве доводов, подтверждающих, что их программы моделируют человеческое мышление, результаты сравнения записей доказательств теорем в виде программ с записями рассуждения <думающего вслух> человека.
КРАТКИЙ ИСТОРИЧЕСКИЙ ОБЗОР РАЗВИТИЯ РАБОТ В ОБЛАСТИ ИИ (ПРОДОЛЖЕНИЕ)
Примерно в то время в Массачусетсском технологическом институте, Стэнфордском университете и
Стэнфордском исследовательском институте также сформировались исследовательские группы в области ИИ.
В противоположность ранним работам Ньюэлла и Саймона эти исследования больше относились к формальным математическим представлениям.
Способы решения задач в этих исследованиях развивались на основе расширения математической и
символической логики.
Моделированию же человеческого мышления придавалось второстепенное значение.
КРАТКИЙ ИСТОРИЧЕСКИЙ ОБЗОР РАЗВИТИЯ РАБОТ В ОБЛАСТИ ИИ (ПРОДОЛЖЕНИЕ)
На дальнейшие исследования в области ИИ большое влияние оказало появление метода резолюций Робинсона, основанного на доказательстве теорем в логике предикатов и являющегося исчерпывающим методом доказательства.
При этом определение термина ИИ претерпело существенное изменение.
Целью исследований, проводимых в направлении ИИ, стала разработка программ, способных решать "человеческие задачи".
Один из видных исследователей ИИ того времени Р. Бенерджи в 1969 году отмечал: "Область исследований, обычно называемую ИИ, вероятно, можно представить как совокупность методов и средств анализа и конструирования машин, способных выполнять задания, с которыми до недавнего времени мог
справиться только человек.
Исследовательским полигоном для развития методов ИИ на первом этапе явились всевозможные игры, головоломки, математические задачи.
КРАТКИЙ ИСТОРИЧЕСКИЙ ОБЗОР РАЗВИТИЯ РАБОТ В ОБЛАСТИ ИИ (ПРОДОЛЖЕНИЕ)
Необходимость исследования систем ИИ при их функционировании в реальном мире привело к постановке задачи создания интегральных роботов.
В Стэнфордском университете, Стэнфордском исследовательском институте и некоторых других местах были разработаны экспериментальные роботы, функционирующие в лабораторных условиях.
Проведение этих экспериментов показало
необходимость решения вопросов, связанных с проблемой представления знаний о среде функционирования, зрительное восприятие,
построение сложных планов поведения в динамических средах, общение с роботами на
естественном языке.
КРАТКИЙ ИСТОРИЧЕСКИЙ ОБЗОР РАЗВИТИЯ РАБОТ В ОБЛАСТИ ИИ (ПРОДОЛЖЕНИЕ)
Эти проблемы были сформулированы и поставлены перед исследователями в середине 70- х, связанных с началом третьего этапа исследований систем ИИ.
Его характерной чертой явилось смещение центра внимания исследователей с создания
автономно функционирующих систем, самостоятельно решающих в реальной среде поставленные перед ними задачи,
к созданию человеко-машинных систем, интегрирующих в единое целое интеллект человека и способности ВМ для достижения общей цели - решение задачи, поставленной перед интегральной человеко-машинной решающей
системой.